雷达系统构成
- 有源相控阵雷达系统定义
- 有源阵列的优势
- 有源阵列系统的设计和分析
先进有源阵列结构
- 数字相控阵雷达系统的定义
- 数字阵列的优势
- 相控阵雷达系统举例
极化相控阵
- 双极化配置的定义
- 双极化相控阵的优点
多任务相控阵
- 同时多波束
- 多载频
系统成本和主要注意事项
有源相控阵
阵列上的每一个单元都是一个具备发射和接收功能的有源器件(具备T/R模块)。
- 用于发射的高功率放大器（HPA）
- 用于接收的低噪声放大器（LNA）
- 单片微波集成电路（MMIC）
固态半导体元件提供信号增益
- 与衬底材料相关的固态技术
- 砷化镓（GaAs）
- 硅锗（SiGe）
- 碳化硅（SiC）
- 氮化镓（GaN）
- 管技术
- 速调管
- 交叉场放大器（CFA）
- 行波管（TWT）
有源相控阵雷达主要部件
- 天线
- 辐射单元
- T/R模块
- 波束形成
- 波束控制计算机
- 励磁器（波形发生器）
- 接收器（射频信号到数字信号）
- 信号处理器（目标检测处理）
- 雷达控制器（同步，控制和调度雷达操作）
有源阵列雷达系统的优点
- 设计和操作
- 用电缆替换波导（雷达管道）
- 无管预热时间或脉冲限制
- 可靠性
- 固态电子器件的平均故障间隔时间通常比管子更长
- 构件失效条件下功能衰减较少
- 性能
- 噪声系数 - >提高的检测灵敏度
- 杂波衰减 - >存在杂波时提高检测灵敏度
- 数字波束成形
杂波衰减
- 系统减少杂波干扰的能力受到硬件不稳定性错误的限制
- 脉冲到脉冲的相位/幅度误差-脉内噪声
- 主要贡献者
- 模数转换器（ADC）
- 下变频一级本震（LO）
- 高功率放大器（HPA）
- 低噪声放大器（LNA）
- 激励器/波形发生器
- 有源天线改善系统的杂波衰减
- 通过分布式HPA/LNA实现错误的不相关
数字波束形成
- 数字波束成形是在辐射元件或子阵列一级实现雷达信号数字化
- 使用数字计算机在数字域形成波束
- 波束的数量受计算延迟和数据吞吐量的限制
- 数字波束形成可提供多个同步波束，并改善系统瞬时动态范围（IDR）和杂波衰减
- 可以在模拟波束成形中使用多个波束
- 额外的RF损失（检测灵敏度下降）
- RF硬件复杂性
极化配置模式
